รังสี คืออะไร

รังสีคือพลังงานที่ได้จากการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสี (Radioactivity) เนื่องจากมีการจัดตัวของนิวเคลียสใหม่เพื่อให้มีความเสถียร การเปลี่ยนแปลงในนิวเคลียสนี้เอง อาจจะมีการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียส นี้อาจจะมีผลให้รังสีชนิดต่างๆ ออกมา เช่น รังสีแอลฟา รังสีบีตา และ รังสีแกมมา เป็นต้น โดยรังสีอาจจะอยู่ในรูปของอนุภาค หรือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็ได้

 

ชนิดของรังสี

สามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม

1. กลุ่มที่เป็นอนุภาค (Particle) ได้แก่

- โปรตอน, แอลฟา และ บีต้า เป็นอนุภาคที่มีประจุสามารถทำให้ตัวกลางที่มันวิ่งผ่านเกิดการแตกตัวได้โดยตรง (Direct ionization)

- นิวตรอน เป็นอนุภาคที่ไม่มีประจุ จึงไม่สามารถทำให้ตัวกลางที่มันผ่านเกิดการแตกตัวโดยตรง แต่สามารถทำ ปฏิกิริยานิวเคลียร์กับนิวเคลียสของตัวกลาง ทำให้ตัวกลางเกิดการแตกตัวทางอ้อม (Indirectly ionization)

 

2. กลุ่มที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic wave)ได้แก่ รังสีเอกซ์ และแกมมา ไม่มีมวลและประจุ จึงไม่สามารถทำให้ตัวกลางที่มันผ่านเกิดการแตกตัวโดยตรง (Direct ionization)

 

 

 

 

ชนิดของรังสีที่อนุญาตให้ใช้ในกระบวนการผลิตอาหาร

1. รังสีแกมมา จากสารกัมมันตรังสี เช่น โคบอลต์-60 (Co-60) หรือ ซีเซียม-137 (Cs-137)

2. รังสีเอกซ์จากเครื่องผลิตรังสีเอกซ์ ที่ทำงานด้วยระบบพลังงานที่ไม่สูงกว่า 5 MeV

3. อิเล็กตรอน จากเครื่องเร่งอิเล็คตรอน ที่ทำงานด้วยระดับพลังงานไม่สูงกว่า 10 MeV

 

หน่วยวัดต่างๆทางด้านนิวเคลียร์และรังสี

กัมมันตภาพ (Activity, A) หมายถึง ปริมาณหรือจำนวนการเปลี่ยนแปลงของสารกัมมันตรังสีต่อวินาที

(Disintegration per second,dps) หรืออาจจะมีหน่วยเป็น (Ci อ่านว่า คูรี หรือ Bq อ่านว่า แบคเคอเรล)

 

1 Ci = 3.7 X 10 10 dps =3.7 X 10 10 Bq

 

ปริมาณรังสีดูดกลืน (Absorbed dose) คือ การวัดปริมาณพลังงานรังสีใดๆ ที่วัตถุตัวกลางใด ดูดกลืนไว้ได้เมื่อมีรังสีผ่านเข้ามา

หน่วยของ SI ในการวัดปริมาณรังสีดูดกลืน มีหน่วยเป็นเกรย์ (Gray, Gy)

 

หน่วยการวัดพลังงาน (Energy) ของสนามรังสี ในหน่วยของ SI จะมีหน่วยเป็นจูลล์ (Joule) ซึ่งจะมีค่าที่ใหญ่มาก เราจึงมักใช้หน่วย อิเลคตรอนโวลต์ (Electronvolts, eV) แทน โดย

1 eV = 1.6 x 10 -19 J

 

***หน่วยอิเลคตรอนโวลต์มีค่าน้อยมาก ในทางฟิสิกส์ จึงมักใช้ในปริมาณเป็น กิโลอิเลคตรอนโวลต์ (keV) หรือ เมกะอิเลคตรอนโวลต์ (MeV)

 

 

 

 

จุดประสงค์ของการฉายรังสีในอาหาร

1. เพื่อควบคุมการงอกของพืชหัวในระหว่างการเก็บรักษา เช่น

- หอมหัวใหญ่ มันฝรั่ง และ กระเทียม : ปริมาณรังสีระหว่าง 0.05- 0.12 กิโลเกรย์ ทำให้สามารถควบคุมการงอก และลดการสูญเสียน้ำหนักในระหว่างการเก็บรักษาในห้องเย็นได้นานกว่า 6 เดือน

2. เพื่อควบคุมการแพร่พันธุ์ของแมลงในระหว่างการเก็บรักษา เช่น

- ผักและผลไม้สด: ปริมาณรังสีระหว่าง 0.2-0.7 กิโลเกรย์สามารถทำลายไข่แมลงและควบคุมการเจริญแพร่พันธุ์ของแมลงอย่างได้ผล

ซึ่งสามารถนำมาแก้ไขข้อกีดกันทางการค้ากับต่างประเทศได้ เช่น อเมริกา ออสเตรเลีย และ ญี่ปุ่น จะมีมาตรการที่เข้มงวดเพื่อควบคุมการแพร่ระบาดของแมลงที่อาจติดไปกับผักผลไม้สดที่นำเข้า

3. เพื่อยืดอายุการเก็บรักษาของอาหารสด เช่น

- อาหารทะเลและเนื้อสัตว์ : ปริมาณรังสี 1-3 กิโลเกรย์ จะช่วยลดลดแบคทีเรียได้หลายเท่า ทำให้เก็บรักษาได้นานขึ้น แต่อาจจะต้องใช้ความเย็นร่วมด้วยในการเก็บรักษา

- มะม่วงจะยืดอายุการเก็บรักษาได้นานขึ้น 1 สัปดาห์ และกล้วย ยืดอายุได้นานขึ้นอีก 2 สัปดาห์ ที่ปริมาณการฉายรังสีที่ปริมาณ 0.3-1.0 กิโลเกรย์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสายพันธ์และความแก่อ่อนของผลไม้

- เห็ดสด : ปริมาณรังสีที่ 1-2 กิโลเกรย์ สามารถชะลอการบานของเห็ด และทำให้อายุการวางตลาดได้นานขึ้น

4. เพื่อทำลายเชื้อโรคและพยาธิในอาหาร

- แหนม และ ปลาดิบ : ปริมาณรังสีต่ำเพียง 0.15 กิโลเกรย์ สามารถหยุดการเจริญเติบโตของพยาธิที่อาจจะมีในเนื้อหมู และ พยาธิใบไม้ที่มีในปลาดิบได้

- เนื้อไก่ กุ้งแช่แข็ง และปลาดุกแช่เข็ง : ปริมาณรังสี 2-3 กิโลเกรย์ เพียงพอที่จะทำลายเชื้อ Salmonella ได้

 

 

 

 

 

 

 

ข้อจำกัดของการใช้รังสี

1. ไม่สามารถใช้กับอาหารทุกชนิดได้ โดยเฉพาะอาหารที่มีโปรตีนสูงและน้ำมาก เช่น นมและผลิตภัณฑ์จากนม ไม่เหมาะสมที่จะนำมาฉายรังสี เพราะทำให้เกิดกลิ่นอันไม่พึงประสงค์

2. อาจทำให้เนื้อสัมผัสของผลไม้ และสีของเนื้อสัตว์บางชนิดเปลี่ยนไป ทำให้ปริมาณรังสีที่เหมาะสมในการใช้มีช่วงค่อนข้างจำกัด

3. ไม่สามารถทำลายสารพิษที่มีอยู่ในอาหารได้

4. จำเป็นต้องใช้ความเย็นหรือความร้อนร่วมด้วยในบางกรณี เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุด